2014届高三名校物理试题解析分项汇编（新课标Ⅰ版）（第04期）专题02相互作用共点力的平衡（解析版）Word版含解析

1、全国新课标卷有其特定的命题模板，无论是命题题型、考点分布、模型情景等，还是命题思路和发展趋向方面都不同于其他省市的地方卷。为了给新课标全国卷考区广大师生提供一套专属自己的复习备考资料，物理解析团队的名校名师们精心编写了本系列资料。本资料以全国新课标卷考区的最新名校试题为主，借鉴并吸收了其他省市最新模拟题中对全国新课标卷考区具有借鉴价值的典型题，优化组合，合理编排，极限命制。备注：新课标卷专版所选试题和新课标卷专版所选试题不重复，欢迎同时下载使用。专题2 相互作用 共点力的平衡（解析版）一、单项选择题1.【2013武汉武昌区高三期末调研】如图所示，以O作为悬点的两根轻绳a、b将日光灯悬挂在天花板

2、上的O点，两绳与竖直方向的夹角分别为60和45，日光灯保持水平并静止，其重力为G，以下说法正确的是Aa绳的弹力比b绳大Ba绳的弹力与b绳一样大 C日光灯的重心一定在O点的正下方 D日光灯的重心不一定在O点的正下方【答案】C【解析】试题分析：对日光灯受力分析，在水平方向应用平衡条件有： ，所以有，AB错误；将绳子和日光灯整体作为研究对象，只受重力和悬点的拉力，两力平衡，所以日光灯的重心一定在O点的正下方，C正确，D错误。考点：本题考查了受力分析和平衡条件 2.【2013黄梅一中高三适应训练】如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部O处（O为球心），弹簧另一端与质量为m

3、的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R、与水平面地面之间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为30下列说法正确的是 （ ）A容器相对于水平面有向左的运动趋势B容器和弹簧对小球的作用力的合力竖直向上C轻弹簧对小球的作用力大小为mgD弹簧原长为R 【答案】 BD【解析】试题分析: 以容器和小球整体为研究对象，分析受力可知：竖直方向有：总重力、地面的支持力，容器相对于水平面无滑动趋势，地面对半球形容器没有摩擦力，故A错误；对小球受力分析：重力G、弹簧的弹力F和容器的支持力N，如图所示，容器和弹簧对小球的作用力的合力与重力两力平衡。所以其方向竖直向上。所以B正确。由平衡条件和几何关系可知，N=F

4、=mg，故C错误；由胡克定律得：弹簧的压缩量为x=，则弹簧的原长为R+x=R+，故D正确。考点：共点力平衡的条件及其应用；胡克定律3.【2013黄梅一中高三理综测试】如图所示，质量分别为mA和mB的物体A、B用细绳连接后跨过滑轮，A静止在倾角为45的斜面上，B悬挂着。已知mA=2mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45增大到50，系统保持静止。下列说法正确的是 （ ）AB45A绳子对A的拉力将增大B物体A对斜面的压力将增大C物体A受到的静摩擦力增大D物体A受到的静摩擦力减小【答案】 C【解析】试题分析: 设mA=2mB=2m，对物体B受力分析，受重力和支持力，由二力平衡得到：T=mg再对物体A受

5、力分析，受重力、支持力、拉力和静摩擦力，如图根据平衡条件得到f+T-2mgsin=0，N-2mgcos=0解得f=2mgsin-T=2mgsin-mg，N=2mgcos当不断变大时，f不断变大，N不断变小；考点：共点力平衡的条件及其应用,力的合成与分解的运用4.【2014黄冈高三上学期期末考试】如图所示，物块A放在直角三角形斜面体B上面，B放在弹簧上面并紧挨着竖直墙壁，初始时A、B静止；现用力F沿斜面向上推A，但A、B仍未动。则施力F后，下列说法正确的是()AA、B之间的摩擦力一定变大 BB与墙面的弹力可能不变CB与墙之间可能没有摩擦力 D弹簧弹力一定不变 【答案】D【解析】试题分析：最初 A

6、、B之间的静摩擦力沿斜面向上，施力F后，摩擦力变小；将A、B整体分析，力F有水平向左的分力，所以B与墙面的弹力变大，力F有竖直向上的分力，所以B与墙之间有静摩擦力；由于弹簧的形变没有变化，所以弹簧的弹力一定不变。考点： 弹力 摩擦力5.【2013黄冈高三6月适应考试】如图所示，将一劲度系数为k的轻弹簧一端固定在内壁光滑的半球形容器底部处（O为球心），弹簧另一端与质量为m的小球相连，小球静止于P点。已知容器半径为R，与水平面间的动摩擦因数为，OP与水平方向的夹角为。下列说法正确的是（ ）A. 容器相对于水平面有向左运动的趋势B. 容器对小球的作用力竖直向上C. 轻弹簧对小球的作用力大小为D. 弹

7、簧原长为【答案】D6.【2014河南周口中英文学校高三月考】重为G的两个完全相同的小球，与水平面间的动摩擦因数均为.竖直向上的较小的力F作用在连接两球轻绳的中点，绳间的夹角 a =600，如图所示.缓慢增大F到两球刚要运动的过程中，下列说法正确的是A地面对球的支持力变大 B球刚开始运动时，地面对球没有支持力 C地面对球的摩擦力变小 D球刚开始运动时，球受到的摩擦力最大【答案】D【解析】试题分析：把两小球看成一个整体，根据受力图可列得：F+2FN=2G由于F不断增大，故FN不断减小故A错误；对结点受力分析如图： 有F=2T sin60 即,对小球进行受力分析如图有:小球静止时，f=Tcos60=

8、0.5T在滑动之前f为静摩擦，故F增大，T增大，f增大，故C错误在滑动后，f为滑动摩擦，f=FN=（G-Tcos30），T增加，f减小，故刚要开始滑动时，f最大D正确B错误考点：整体法及隔离法；共点力的平衡。7.【2014河南周口中英文学校高三月考】粗铁丝弯成如右图3所示半圆环的形状，圆心为O，半圆环最高点B处固定一个小滑轮，小圆环A用细绳吊着一个质量为m2的物块并套在半圆环上。一根一端拴着质量为m1的物块的细绳，跨过小滑轮后，另一端系在小圆环A上。设小圆环、滑轮、绳子的质量以及相互之间的摩擦均不计，绳子不可伸长。若整个系统平衡时角AOB为，则两物块的质量比m1m2为 Acos B2sin C

9、sin D2 cos【答案】B【解析】试题分析：8.【2014河南中原名校上学期联考】国庆节时，五颜六色的氢气球将节日装扮的靓丽多姿。如图2所示，一氢气球通过软绳与地面上的石块相连，石块质量为m，由于风的作用，使软绳偏离竖直方向，当氢气球和石块相对地面静止时，与石块相连的绳端切线与水平方向成角，不计风对石块的作用，则下列说法中正确的是A绳子的拉力为mgsinB绳子的拉力一定小于mg，否则石块将会被风吹动的氢气球带离地面C石块受到地面作用力等于绳子拉力的水平分力D石块受到地面作用力不等于绳子拉力的水平分力【答案】D【解析】试题分析：对石块受力分析，受重力mg、地面的支持力N和摩擦力f及绳子的拉力

10、T，由平衡条件可知：，如果绳子的拉力为，则支持力为零，摩擦力为零，即石块被拉动，故选项A错误；由可知绳子的拉力可能大于mg，故选项B错误；由平衡条件知，地面对石块的作用力大小包括支持力和摩擦力，其大小等于重力和拉力的合力，故选项C错误D正确考点：考查平衡条件的应用9.【2014河南中原名校上学期联考】粗铁丝弯成如右图3所示半圆环的形状，圆心为O，半圆环最高点B处固定一个小滑轮，小圆环A用细绳吊着一个质量为m2的物块并套在半圆环上。一根一端拴着质量为m1的物块的细绳，跨过小滑轮后，另一端系在小圆环A上。设小圆环、滑轮、绳子的质量以及相互之间的摩擦均不计，绳子不可伸长。若整个系统平衡时角AOB为，

11、则两物块的质量比m1m2为 Acos B2sinCsin D2 cos【答案】B【解析】试题分析：对小环m1受力分析可得：；对小环m2受力分析如图所示，可得：，又因为，解得：，故选项B正确考点：考查了平衡条件的应用及数学知识在物理中的应用10.【2014河南实验中学高三上学期物理】在上海世博会最佳实践区，江苏城市案例馆中穹形门窗充满了浓郁的地域风情和人文特色。如图所示，在竖直放置的穹形光滑支架上，一根不可伸长的轻绳通过轻质滑轮悬挂一重物G.现将轻绳的一端固定于支架上的A点，另一端从B点沿支架缓慢地向C点靠近(C点与A点等高).则绳中拉力大小变化的情况是( ) A.先变小后变大 B.先变小后不变

12、C.先变大后不变 D.先变大后变小【答案】C【解析】 大小变化的情况是先变大后不变，故选项C正确。本题的解题关键在于运用几何知识分析的变化，这在高考中曾经出现过，有一定的难度。考点：共点力平衡中动态变化分析问题11.【2013南阳五校高三联谊】如图所示，上表面光滑的半圆柱体放在水平面上，小物块从靠近半圆柱体顶点O的A点，在外力F作用下沿圆弧缓慢下滑到B点，此过程中F始终沿圆弧的切线方向且半圆柱体保持静止状态下列说法中正确的是 （ ）A半圆柱体对小物块的支持力变大B外力F先变小后变大C地面对半圆柱体的摩擦力先变大后变小D地面对半圆柱体的支持力变大【答案】C【解析】试题分析：以小物块为研究对象进行

13、受力分析，如下图：故有：，由于角越来越大，所以可得知，支持力N逐渐变小，拉力F逐渐变大，所以A、B错误；以半圆柱体为研究对象进行受力分析，如图故有：联立解得，由于角越来越大，所以可知，静摩擦力先变大后变小，支持力先变小后变大，故C正确、D错误；考点：共点力平衡12.【2014唐山高三12份月考】如图所示,清洗楼房光滑玻璃的工人常用一根绳索将自己悬在空中,工人及其装备的总重量为G,且视为质点.悬绳与竖直墙壁的夹角为,悬绳对工人的拉力大小为F1,墙壁对工人的弹力大小为F2,则()AF1G/sin BF2G tanC若工人缓慢下移,增加悬绳的长度,则F1与F2的合力变大D若工人缓慢下移,增加悬绳的长

14、度,则F1减小,F2增大13.【2014河北冀州中学高三期中考试】下列关于摩擦力的说法中，错误的是（ ）A两物体间有摩擦力，一定有弹力，且摩擦力的方向和它们间的弹力方向垂直B两物体间的摩擦力大小和它们间的压力一定成正比C在两个运动的物体之间可以存在静摩擦力，且静摩擦力的方向可以与运动方向成任意角度D滑动摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，也可以相反14.【2014河北冀州中学高三期中考试】关于运动和力，下列说法中正确的是（）A物体运动速度变化越快，加速度越大B做直线运动的物体受到的合外力一定是恒力C做匀速圆周运动的物体的加速度不变D做平抛运动的物体在任意一段时间内速度变化的方向是不相同的【答

15、案】A【解析】试题分析：加速度表示速度的变化快慢，物体运动速度变化越快，我们说加速度越大，A正确；做直线运动的物体受到的合外力一定和速度在同一条直线上，不一定是恒力，B错误；做匀速圆周运动的物体的加速度大小不变，但是方向不断变化，C错误；做平抛运动的物体，加速度恒为重力加速度，在任意一段时间内速度变化的方向都是与加速度方向相同，即竖直向下，D错误。考点：本题考查了运动和力的关系的理解。 15.【2014河北冀州中学高三期中考试】如图所示，一只半球形碗倒扣在水平桌面上处于静止状态，球的半径为R，质量为m的蚂蚁只有在离桌面的高度大于或等于R时，才能停在碗上，若最大静摩擦力等于滑动摩擦力，那么蚂蚁和

16、碗面间的动摩擦因数为（ ）A. B. C. D.【答案】C【解析】16.【2014河北冀州中学高三期中考试】如图，质量均为m的两个铁块a、b放在水平桌面上，二者用张紧的轻质橡皮绳，通过光滑的定滑轮相连，系统都处于静止状态，若用水平外力将a向左由P缓慢移至M处，b未动；撤掉外力后仍都能保持静止，对a、b进行分析，正确的有（ ）A铁块a在P、M两点位置所受的摩擦力大小都等于b受的摩擦力大小B两者对桌面的压力一定都变大C水平外力推动a做的功等于橡皮绳增加的势能二、多选题17.【2014开封高三第一次模拟】如图所示在倾角为的光滑斜面和档板之间放一个光滑均匀球体，档板与斜面夹 角。初始时。在档板绕顶端逆

17、时针缓慢旋转至水平位置的过程下列说法正确的是A斜面对球的支持力变大B档板对球的弹力变大c斜面对球的支持力变小D档板对球的弹力先变小后变大【答案】CD【解析】试题分析：小球受到自身重力，斜面支持力和挡板弹力三力平衡，其中重力大小方向不变，斜面弹力垂直斜面向上方向不变，二者的合力与挡板弹力等大反向，挡板弹力垂直挡板，方向从斜向下逐渐变为水平向右最后变为斜向上，如下图所示挡板弹力变化时，重力和斜面支持力从斜向上逐渐变为斜向下，观察上面的示意图可见，斜面对球的支持力逐渐变小，挡板对球的弹力先减小后增大，选项CD正确。考点：共点力的动态平衡18.【2013新洲一中等三校高三联考】在物理学发展的过程中，许

18、多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ） A牛顿第一定律是无法用实验直接验证的，它是人类整个自然观的基石B亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快C.纽曼和韦伯先后提出了法拉第电磁感应定律 D第谷对行星运动观察记录的数据进行了分析，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律19.【2013黄冈高三上学期期末考试】如图所示，光滑的球用一细线系于竖直墙壁上，在墙壁和球之间夹有一矩形物块，球和物块均处于静止。物块的ab边比bc边短，各表面的粗糙程度均相同。若翻转物块，让墙壁和球夹住物块ab、cd边

19、所在的平面，下列分析正确的是abcdA.物块和球一定仍处于静止状态B.物块受到墙壁的摩擦力将比原来大C.细线的拉力将比原来大D.球对物块的压力将比原来大20.【2014河南实验中学高三上学期物理】如图所示，物体A、B用细绳与弹簧连接后跨过滑轮。A静止在倾角为45的粗糙斜面上，B悬挂着.已知mA3mB，不计滑轮摩擦，现将斜面倾角由45减小到30，那么下列说法中正确的是( )A.弹簧的弹力不变 B.物体A对斜面的压力将减小C.物体A受到的静摩擦力将减小 D.弹簧的弹力及A受到的静摩擦力都不变【答案】AC【解析】 试题分析：物体B处于平衡状态，绳的拉力等于B物体的重力，即T=mBg，绳通过定滑轮与弹簧相连，故弹簧的弹力的大小等于绳的拉力的大小，即F=T= mBg，再分析A物体的受力如图所示，由物体的平衡条件,解得A物体受到的静摩擦力大小为，方向沿斜面向上，现将斜面倾角由45减小到30时，设物体B仍能处于平衡状态，则，解得,所以，A受到的摩擦力减小，B物体仍处于平衡状态，故A、C选项正确，D选项错误；物体A受到的支持力,当减小时，sin减小，所以物体A受到的支持力减小，B选项错误。考点：物体平衡 受力分析21.【2014河北冀州中学高三期中考试】氢气球下系一小